I. Le cœur humain, une pompe extraordinaire
A) Description et caractéristiques du coeur humain
Le cœur est, avant tout, une pompe musculaire extraordinairement fiable. Il se trouve un peu à gauche du centre du thorax, entre les poumons de l'Homme, et fixé au sternum par des tissus conjonctifs particuliers appelés ligaments. C'est un muscle légérement plus gros que le poing d'un adulte (de 12 à 14cm), pesant près de 300 grammes (Ces dimensions sont souvent augmentées dans les affections cardiaques).
Source : http://www.maxisciences.com
Le coeur est un organe qui assure la circulation du sang en le pompant. Il travaille sans relâche pour propulser le sang dans toutes les parties du corps, de façon à ce que chacune de nos cellules bénéficie en permanence d’oxygène, de nutriments et autres substances essentielles dont elle a besoin : c'est le système cardiovasculaire.
En effet, notre organisme a besoin d'oxygène pour vivre. Le cœur pompe environ 5 litres de sang par minute et chaque battement de cœur envoie le sang vers les poumons et les autres parties du corps. La fréquence cardiaque normale au repos varie de 60 à 80 battements par minute. Elle est plus lente chez l'homme que chez la femme et plus rapide chez l'enfant que chez l'adulte. Au cours d’une vie, le cœur humain battra plus de 2,5 milliards de fois et chaque jour, il bat plus de 100 000 fois pour pomper l'équivalent de 8 000 litres de sang ! C'est grâce à sa structure interne complexe que le cœur est capable de réaliser cette opération.
| Forme | Pyramide triangulaire |
| Couleur | Rougeâtre |
| Taille | 12 à 14cm |
| Poids | Environ 300 grammes |
| Fréquence cardiaque | 60 à 80 /min |
| Battements par jour | 100 000 |
| Battements en une vie | 3 milliards |
Récapitulatif des caractéristiques du coeur humain
| Forme | Pyramide triangulaire |
| Couleur | Rougeâtre |
| Taille | 12 à 14cm |
| Poids | Environ 300 grammes |
| Fréquence cardiaque | 60 à 80 /min |
| Battements par jour | 100 000 |
| Battements en une vie | 3 milliards |
| Forme |
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| Couleur | Rougeâtre | |||||||
| Taille | 12 à 14 cm | |||||||
| Poids | Environ 300 g | |||||||
| Fréquence cardiaque | 60 à 80 /min | |||||||
| Battements par jour | 100 000 | |||||||
| Battements en une vie | 3 milliards |
B) Anatomie du coeur humain
1. Configuration interne
Le cœur est une pompe composée de 4 cavités. Les deux cavités supérieures du cœur sont appelées les oreillettes, tandis que les deux cavités inférieures sont appelées les ventricules. Le cœur est aussi séparé en deux parties : la droite (cœur droit) et la gauche (cœur gauche). Chacune comprend donc une oreillette et un ventricule. Une paroi musculaire appelée le septum sépare les oreillettes droite et gauche et les ventricules droit et gauche, évitant le passage de sang entre les deux moitiés du cœur.
- Le coeur droit :
. Oreillette droite : L'oreillette droite collecte le sang pauvre en oxygène et saturé en dioxyde de carbone (sang veineux apporté par la veine cave et de nombreux petits vaisseaux) qui a parcouru tout le corps, et l'envoie vers le ventricule droit.
. Ventricule droit : Le ventricule droit reçoit le sang veineux par l'oreillette droite et le propulse vers les poumons par l'artère pulmonaire afin que le sang pauvre en oxygène soit ré-oxygéné en retirant le dioxyde de carbone et les déchets produits par des cellules.
- Le coeur gauche :
. Oreillette gauche : L'oreillette gauche collecte le sang qui a traversé les poumons (sang ré-oxygéné apporté par les 4 veines pulmonaires) et l'achemine au ventricule gauche.
. Ventricule gauche : Le ventricule gauche, le plus gros et le plus puissant des cavités du cœur, reçoit le sang oxygéné par l'oreillette gauche et en se contractant, le propulse dans tout l'organisme par l'aorte : vers les organes, tissus et cellules de l’organisme pour apporter l’oxygène et les éléments nutritifs à chaque cellule du corps.
- La grande circulation : comprend la partie gauche du coeur (dite le coeur gauche) avec l'oreillette et le ventricule gauche, et l'aorte (la grosse artère qui sort du ventricule gauche) qui va distribuer l'oxygène à tout l'organisme en particulier les organes vitaux : cerveau, reins, foie etc...
- La petite circulation : c'est la circulation pulmonaire. Elle comprend l'oreillette et le ventricule droit (dit le coeur droit), l'artère pulmonaire, les poumons, et les veines pulmonaires. Elle permet au sang de se recharger en oxygène.
Liens : - Voir schéma explicatif : La circulation pulmonaire et systémique du coeur gauche et droit.
- Voir animation explicative : La circulation du sang aspiré puis refoulé.
2. Configuration externe
Le coeur se présente sous la forme d’une pyramide triangulaire, il est ferme et rouge. On lui décrit 3 faces (antérieure, inférieure et postérieure), une base et un sommet. Son axe est oblique en bas et en avant mais varie suivant la corpulence : le coeur est horizontal quand le thorax est large et vertical chez les sujets dont le thorax est étroit.
- La face antérieure :
Elle est divisée en 2 parties par un sillon transversal perpendiculaire au grand axe du cœur : le sillon auriculo-ventriculaire. Ces 2 parties sont les oreillettes en arrière et les ventricules en avant. De la partie moyenne du sillon auriculo-ventriculaire émergent 2 énormes vaisseaux: l'aorte et l'artère pulmonaire.
En arrière du sillon auriculo-ventriculaire, un sillon vertical marque la séparation entre les oreillettes droite et gauche : le sillon interauriculaire.
En avant du sillon auriculo-ventriculaire, un sillon longitudinal appelé sillon interventriculaire marque la séparation entre ventricules droit et gauche.
- La face inférieure :
Elle repose sur le diaphragme. Elle est également divisée par le sillon auriculo-ventriculaire en 2 parties. Ces 2 parties sont essentiellement formées, sur la face inférieure, par l'oreillette droite et le ventricule droit.
- La face postérieure :
Elle est également divisée par le sillon auriculo-ventriculaire en 2 parties. En arrière se trouve l'oreillette gauche et en avant les 2 ventricules, séparés par le sillon interventriculaire qui se prolonge sur la face postérieure du cœur.
- La base :
La base du coeur regarde en arrière et à droite. Elle est formée par les 2 oreillettes. Un sillon vertical, le sillon interauriculaire, sépare l'oreillette droite et l'oreillette gauche. Dans l'oreillette droite se jettent 2 veines volumineuses :
· La veine cave supérieure en haut
· La veine cave inférieure en bas
Dans l'oreillette gauche se jettent les 4 veines pulmonaires.
- Le sommet :
C'est la pointe du coeur.
C) Fonctionnement du coeur : L'automatisme cardiaque
Le muscle cardiaque est "myogénique". Ceci veut dire qu'à la différence du muscle squelettique, qui a besoin d'un stimulus conscient ou réflexe, le muscle cardiaque s'excite lui-même. Les contractions rythmiques se produisent spontanément, bien que leur fréquence puisse être affectée par des influences nerveuses ou hormonales telles l'exercice ou la perception de danger.
Qu’est-ce qui se produit lors d’un battement de cœur?
Le cœur comprend un système de conduction électrique automatique qui assure chacun de ses battements. Ce système de "pacemaker" interne est appelé le nœud sinusal (ou noeud de Keith et Flack). C'est un ensemble de cellules qui se trouve dans la paroi de l'oreillette droite. En effet, le nœud sinusal est souvent appelé régulateur du rythme cardiaque. Il joue un peu le même rôle que les bougies d’allumage du moteur d’une voiture en produisant le signal électrique qui fait pomper le cœur. Le nœud sinusal génère un certain nombre de signaux à chaque minute par sa dépolarisation (inversion de la polarité électrique de la membrane par passage actif d'ions à travers celle-ci), selon les besoins de l’organisme (à l'effort ou au repos). Après qu’une impulsion électrique soit produite, elle se répand dans les oreillettes du coeur, un peu à la façon des vaguelettes créées par une pierre lancée dans un étang. En se contractant, elles expulsent le sang qu’elles contiennent vers les cavités inférieures du cœur, les ventricules. Ce signal se propage dans le septum par le Faisceau de His.
Pendant ce temps, l’impulsion électrique qui a fait contracter les oreillettes atteint la partie centrale du coeur appelée noeud auriculo-ventriculaire (ou noeud d'Aschoff Tawara) . Le nœud auriculo-ventriculaire est le lien électrique entre les oreillettes et les ventricules. Il retient l’impulsion électrique pendant un moment, un peu comme un relais, afin que le sang des oreillettes puisse être pompé dans les ventricules, puis ejecté avec beaucoup de force vers les poumons et l'aorte.
=> C’est un battement cardiaque.
Le faisceau de His est un faisceau de cellules musculaires cardiaques spécialisées dans la conduction électrique. Il transmet les impulsions électriques des oreillettes aux ventricules, induisant la contraction des muscles cardiaques des ventricules. Il fait parti du nœud auriculo-ventriculaire. Le courant électrique parcourt les ventricules en 0,06 seconde, déclenchant l'action de la pompe cardiaque. Le coeur possède également ses propres dispositifs de sécurité. En cas d'urgence, le noeud auriculo-ventriculaire peut reprendre la fonction du noeud sino-auriculaire en générant lui-même les impulsions. Il n'est pas aussi efficace, ne produisant que 40 à 50 battements par minute.
Le nombre de contraction observées par minutes correspond au rythme cardiaque ou "pouls". L'électrisation du coeur peut être enregistrée à l'aide d'un système d'électrocardiogramme (ECG).
Signal électrocardiogramme du coeur associé à la dépolarisation du noeud sinusal
Source : http://collettemathieu.blog.lemonde.fr/category/cours-sur-la-rigidite-arterielle/introduction/
Explication : Le pic R du signal ECG est caractéristique de la constraction des fibres musculaires des ventricules. A chaque cycle cardiaque, trois phases peuvent être identifiées :
- La systole auriculaire : Les oreillettes se contractent et éjectent du sang vers les ventricules. Une fois le sang expulsé des oreillettes, les valves auriculo-ventriculaires entre les oreillettes et les ventricules se ferment. Ceci évite un reflux du sang vers les oreillettes. La fermeture de ces valves produit le son familier du battement du cœur.
- La systole ventriculaire : Elle implique la contraction des ventricules, expulsant le sang vers le système circulatoire. Une fois le sang expulsé, les deux valves sigmoïdes, la valve pulmonaire à droite et la valve aortique à gauche se ferment. Ainsi le sang ne reflue pas vers les ventricules. La fermeture des valvules sigmoïdes produit un deuxième bruit cardiaque plus aigu que le premier. Pendant cette systole les oreillettes maintenant relâchées, se remplissent de sang.
- La diastole : La relaxation de toutes les parties du cœur, permettant le remplissage des ventricules, par les oreillettes droites et gauches et depuis les veines caves et pulmonaires. En diastole, les valves aortiques sont fermées et le coeur est déconnecté du système vasculaire.